问题 计算题

如图所示,水平地面上方分布着水平向右的匀强电场。一“L”形的绝缘硬质管竖直固定在匀强电场中。管的水平部分长为l1=0.2m,离水平面地面的距离为h=5.0m,竖直部分长为l2=0.1m。一带正电的小球从管的上端口A由静止释放,小球与管间摩擦不计且小球通过管的弯曲部分(长度极短可不计)时没有能量损失,小球在电场中受到的电场力大小为重力的一半。求:

小题1:小球运动到管口B时的速度大小;

小题2:小球着地点与管的下端口B的水平距离。(g=10m/s2)

答案

小题1:υB = 2.0m/s

小题2:s = 4.5m

⑴在小球从A运动到B的过程中,对小球由动能定理有:

 …………………………………………① (2分)

解得: ……………………………………… ②  (1分)

代入数据可得:υB =" 2.0m/s  " ………………………………………③  (1分)

⑵小球离开B点后,设水平方向的加速度为a,位移为s,在空中运动的时间为t

水平方向有: …………………………………………………④  (1分),

……………………………………………… ⑤ (1分)

竖直方向有: …………………………………………… ⑥ (1分)

由③~⑥式,并代入数据可得:s =" 4.5m" ……………………………… (1分)

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